近年來(lái),柔性電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對(duì)柔性薄膜的均一性、上表面平整性以及生產(chǎn)成本提出了更高的要求。在集成電路等一些功能性元器件加工領(lǐng)域,為了對(duì)微結(jié)構(gòu)進(jìn)行保護(hù),要求微結(jié)構(gòu)上方保護(hù)層薄膜的上表面具有高平面度。為了有效提高這些功能器件的性能,在平面和曲面上制備均勻一致,厚度可控的薄膜面臨著巨大的挑戰(zhàn)。旋涂法作為一種高效、簡(jiǎn)單、低成本、無(wú)污染的薄膜制備方法正受到越來(lái)越多的關(guān)注。在旋涂過(guò)程中,旋涂參數(shù)對(duì)薄膜精度有著重要的影響。影響薄膜厚度的參數(shù)主要包括旋涂速度、旋涂時(shí)間、溶液粘度和溶劑蒸發(fā)速率。旋涂過(guò)程中復(fù)雜的流體流動(dòng)使得研究薄膜的均一性極富挑戰(zhàn)性。在目前的研究中,基底面形與薄膜厚度之間關(guān)系以及面形變化對(duì)邊緣效應(yīng)影響的研究鮮有報(bào)道,因此研究基底面形對(duì)旋涂過(guò)程的影響顯得至關(guān)重要。本文對(duì)旋涂過(guò)程中基底面形對(duì)薄膜厚度均一性的影響展開(kāi)了實(shí)驗(yàn)研究,同時(shí)提出了邊緣效應(yīng)率這一參數(shù),并對(duì)存在微結(jié)構(gòu)基底表面聚合物薄膜旋涂工藝進(jìn)行了研究,提出了能夠得到上表面高平面度的制備方法。本文的研究?jī)?nèi)容有:(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法,研究了旋涂過(guò)程中,溶劑揮發(fā)、液滴落點(diǎn)偏心、基底面形、旋涂速度對(duì)薄膜厚度的影響規(guī)律,通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)液滴落點(diǎn)偏心對(duì)薄膜厚度分布的影響占整體薄膜厚度的5%,溶劑揮發(fā)占整體薄膜厚度的1.5%,并提出在低速(?3000 rpm)時(shí),面形對(duì)薄膜厚度的分布影響較大,在高速(?3000 rpm)時(shí),轉(zhuǎn)速是薄膜厚度的主要影響因素。(2)基于平面、凹面、凸面對(duì)薄膜邊緣效應(yīng)影響的實(shí)驗(yàn)和模擬研究結(jié)果,總結(jié)歸納出薄膜厚度對(duì)邊緣效應(yīng)率的影響呈現(xiàn)拋物線而不是線性的影響規(guī)律,薄膜厚度約為20μm時(shí)邊緣效應(yīng)率達(dá)到最小,并且發(fā)現(xiàn)了凹面對(duì)邊緣效應(yīng)能夠有效抑制,使邊緣效應(yīng)率減小10%,且凹面對(duì)邊緣效應(yīng)的抑制效果大于凸面。(3)對(duì)存在微結(jié)構(gòu)的基底進(jìn)行旋涂實(shí)驗(yàn)研究,通過(guò)五種薄膜平整化工藝對(duì)比,提出間隙旋涂法能夠有效實(shí)現(xiàn)微結(jié)構(gòu)基底表面薄膜的平整化,薄膜上表面的平整化程度能夠達(dá)到80%,同時(shí)研究了旋涂速度和壓強(qiáng)對(duì)間隙內(nèi)液膜鋪展速度的影響,發(fā)現(xiàn)了在旋涂初始階段,壓強(qiáng)對(duì)液膜鋪展速度起決定性作用,隨著液膜的徑向鋪展,旋涂速度對(duì)液膜鋪展速度的影響在逐漸變大。
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TB383.2

【參考文獻(xiàn)】

 

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1 劉小涵;馮曉國(guó);趙晶麗;高勁松;張紅勝;程志峰;;球面旋涂光刻膠工藝[J];光學(xué)精密工程;2011年08期

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1 胡內(nèi)彬;曲面網(wǎng)柵寫入技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2015年

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